在此,我们以气缸“动作时间不稳定”的故障为例,说明相关设备选型中的不适当因素及其应对措施。
气缸工作时间不稳定的原因如下。
1. 供给空气压力、供给空气流量
2. 气缸内阻增大
3. 气缸的负载率
4. 气缸的缓冲功能
5. 外部阻力、外部机构的影响
在此,主要对上述3、4进行解说。(关于1、2,在“单轴滑动机构设计要点”、“气动执行器用气动回路的故障对策 ”中讲解。)
(3)气缸负载率引发问题与对策
负载率是指气缸的推力与由气缸驱动的负载(W)之比,用下式表示。
负载率α=负载载荷(W)/气缸推力(F) |
如果把“运行时间不稳定”的问题比作汽车行驶性能的不稳定,可以说气缸的推力就是马力,负载载荷就是汽车的重量。显然,必须根据重量选择具有适当马力数的汽车(气缸)。LCA(低成本自动化) 设计的重点是减少(减轻)负载载荷。
■负载率引发问题的对策
· 使用尽可能高的压力
· 选择尽可能大的气缸内径
(4)气缸缓冲功能引发问题与对策
有的气缸具有缓冲功能,有的则没有。
负载重量大或速度高时,缓冲功能可能会因重复使用而劣化,并使得气缸运动变得不稳定。
(甲)当负载重量增加时
根据下式计算出动能。如果E值超过气缸的气垫容量(减震器规格的最大吸收容量),请选择更大1档的内径。
动能E=1/1960×(负载 [kgf] × 速度2[cm/s]) |
(乙)速度更快时
按照与增加负载重量时相同的思路,如果超过气垫容量,请选择内径加大1档的气缸。
■缓冲功能引发问题的对策
· 对于负载载荷和速度,均请选择气缸内径加大1档的气缸,并为缓冲功能留出余量。